
Dynamicznie rozwijające się centra danych, zwłaszcza te obsługujące aplikacje AI, zużywają coraz więcej prądu, co powoduje że zrównoważony rozwój i niezawodne dostawy energii elektrycznej są obecnie kluczową kwestią. Priorytetowego znaczenia nabiera wprowadzanie innowacji w zakresie zasilania i chłodzenia w data center, a także zarządzanie zużyciem energii i emisją gazów cieplarnianych. Ważne wyzwanie stanowi też konieczność zapewnienia infrastruktury energetycznej umożliwiającej korzystanie z różnych, nowych źródeł energii.
Największe centra danych konsumują w ciągu roku tyle energii elektrycznej co 80 tys. gospodarstw domowych. Eksperci McKinsey prognozują, że do 2030 r. obciążenie energetyczne w centrach danych wzrośnie jeszcze dwukrotnie – zużycie energii przez dostawców tego typu usług osiągnie 35 gigawatów rocznie, w porównaniu z 17 gigawatami w 2022 r. Tak ogromne zapotrzebowanie wynika m.in. z tego, że w obiektach data center wdrażanych jest coraz więcej rozwiązań opartych na sztucznej inteligencji.
Usługi generatywnej sztucznej inteligencji – ChatGPT, Dall-E, Midjourney czy Gemini – są obsługiwane przez gigantyczne centra danych. Coraz więcej firm korzysta też z innych aplikacji AI na własne potrzeby i wdraża je w lokalnych serwerowniach. Dlatego tak dużym wyzwaniem staje się usprawnianie procesów zarządzania infrastrukturą data center.
ABI Research szacuje, że aplikacje AI i modele szkoleniowe wykorzystują obecnie 10-20% energii elektrycznej centrów danych, co jest krytycznym problemem dla infrastruktury sieciowej. Wynikające z tego zapotrzebowanie i szybka ekspansja sektora data center stawia wyzwanie zwiększonego zapotrzebowania na energię, które osiągnie 2477 terawatogodzin (TWh) do 2030 r.
Moc obliczeniowa procesorów graficznych i chłodzenie to najbardziej energochłonne procesy w centrum danych, stanowiące 80% zapotrzebowania na energię. Zintegrowanie nowych technologii z istniejącą infrastrukturą data center mają kluczowe znaczenie dla powstrzymania wzrostu zużycia prądu i ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, wyjaśnia Rithika Thomas, starsza analityczka ds. zrównoważonych technologii w ABI Research.
Coraz powszechniej wdrażane aplikacje AI i GenAI powodują gwałtowny wzrost zużycia prądu w centrach danych – będzie on wynosił nawet 160% w ciągu 2 lat, jak prognozują analitycy firmy Gartner. Może to przekroczyć możliwości przedsiębiorstw energetycznych w zakresie dostarczanie energii elektrycznej. Do 2027 roku 40% istniejących data center wykorzystywanych do rozwoju AI będzie ograniczonych operacyjnie wskutek mniejszej dostępności zasilania.
Szacuje się, że moc wymagana do obsługi serwerów zoptymalizowanych pod kątem obsługi aplikacji AI w centrach danych osiągnie 500 TWh rocznie w 2027 r., co stanowi 2,6-krotność poziomu z 2023 r. Nieuniknionym skutkiem zbliżających się niedoborów energii elektrycznej jest wzrost jej cen.
Centra danych coraz częściej stawiają na własne źródła zasilania (BYOP – bring your own powerBring Your Own Power, ), które wykorzystują rozproszone zasoby mocy, takie jak zasilacze awaryjne UPS, systemy magazynowania energii w akumulatorach (BESS – Battery Energy Storage System) czy ogniwa paliwowe.
Poza implementacją strategii BYOP, popularne staje się też chłodzenie cieczą, które jest jeszcze bardziej energooszczędnym rozwiązaniem. System wykorzystujący zamkniętą pętlę wodną jest w stanie magazynować ogrzane powietrze i wykorzystywać je do zapewniania ciepła np. w pobliskich gospodarstwach, domach czy też biurach. Ponadto zautomatyzowanie procesu chłodzenia oraz zintegrowanie go ze sztuczną inteligencją może ułatwić zaoszczędzenie energii. Algorytmy monitorują temperaturę oraz obciążenia serwerów i na podstawie tych danych są w stanie samodzielnie określić, ile mocy potrzeba do schłodzenia systemu.
Aby wdrożenie tego typu mechanizmów było możliwe, konieczne jest sięgnięcie po narzędzia oparte na AI. Ich zastosowanie w centrach danych może przybierać różne formy: automatyzacji rutynowych zadań, jak przeprowadzanie aktualizacji systemów, tworzenie kopii zapasowych danych czy monitorowanie systemów, ale także analizowanie informacji i monitorowanie infrastruktury pod kątem bezpieczeństwa oraz reagowanie na błędy i zagrożenia.
Cały artykuł Centra danych – przyszłość i innowacje w styczniowym wydaniu miesięcznika „IT Professional”.
(grafika tytułowa – źr. Vertiv)
Pozostaw komentarz